JPS63153224A - カテナリ型熱処理炉における薄鋼板の張力制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カテナリ型熱処理炉において、冷間圧延工場
板（以下、ストリ・ノブという）を熱処理する際の張力
制御方法に関し、例えば冷間圧延工場における連続焼ｊ
！酸洗設備のカテナリ型連続焼鈍炉、あるいは表面処理
工場における連続塗装設備のカテナリ型連続塗装焼付炉
のストリップ張力の制御に適用される。

〔従来の技術〕

一般に、カテナリ型焼鈍炉は、炉本体の入口部及び出口
部に配設された支持ローラでストリップを垂曲線状の、
いわゆるカテナリ状に懸架支持し、この状態で炉内を搬
送しつつ連続的に焼鈍処理を施す熱処理炉である。そし
て、この檜の炉では、上記ストリップに作用する張力を
所定値に制＋Ｂすることが安定ＭＡ業上不可欠である。

そこで従来このようなストリップ張力の制御方法として
、例えば炉入口部にロードセルを備えたテンションロー
ルを配設し、該ロールに作用する荷重をロードセルで積
出し、該検出荷重をストリップ張力に換算し、この換算
張力が設定張力になるようにブライドルロールの回転速
度を制御する方法がある。この従来方法では、ロードセ
ル荷重をストリップ張力に換算する場合、両者は略比例
関係にあるものとみなし、この直線的関係でもってロー
ドセル荷重をストリップ張力に換算するようにしていた
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来方法では、ストリップ張力の制
御精度が悪いという問題があった。張力が大き過ぎる場
合は、ストリップは高温に加熱されており、抗張力が低
下していることから、炉内で破断し易く、破断すると、
復旧に長時間を要し、生産性が低下する。一方、張力が
小さ過ぎる場合は、ストリップが炉底面に接触し易く、
製品品質を悪化させる問題が生じる。

そこで本発明の目的は、ストリップ張力の制御精度が高
く、生産性の低下、製品品質の悪化の問題が生じること
の°ないカテナリ型熱処理炉における薄鋼板の張力制御
方法を提供する点にある。

本発明者は、上記目的を達成するため、ロードセル荷重
とストリップ張力との関係について考察し、ロードセル
はテンションロールに撓みが生じた場合、この撓みが大
きいほど寞際の荷重より小さい値を示す点に着目して第
２図に示すロードセル荷重−ストリップ張力特性図を開
発した０図において、曲線Ａは正味のストリップ張力と
ロードセル荷重との関係を示す特性曲線、曲ｗＡＢは上
記正味の張力にストリップの自重を加えた場合のロード
セル荷重との関係を示す特性曲線、曲線Ｃは上記−ＭＢ
からさらにテンションロールの撓みによる減少分を差し
引いた実際の特性曲線をそれぞれ示す、ここで曲＆ｌＢ
はテンションロールに撓みが生じないと仮定した場合の
特性を示しており、従来はこの特性曲線Ｂに基づいてス
リップ張力を求めていた。従って図から明らかなように
、ロードセル荷重がＧ、の場合のストリップ張力は、テ
ンションロールの撓みを考慮しない場合はＰｌ。

撓みを考慮した場合はＰ３となり、従来はロードセル荷
重をストリップ張力に正しく換算していなかったといえ
る。

〔間旺点を解決するための手段〕

そこで本発明は、カテナリ型熱処理炉における薄鋼板の
張力制御方法において、ロードセル荷重をストリップ張
力に換算する場合に、テンションロールの撓みが大きい
ほどストリップ張力を大きい値に補正するようにした点
を特徴としている。

即ち、上記特性図において、従来はテンションロールの
溌みを考慮しない場合の特性曲線Ｂによってロードセル
荷重をストリップ張力に換算していたのに対し、本発明
ではテンションロールの撓みによるロードセル荷重の減
少分を考慮した特性曲線Ｃによって換算する点を特徴と
している。

ここで上記特性曲線Ｃはストリップの条件、例えば板幅
、板厚、比重等によってテンションロールの撓み量が変
化するのに伴って変化し、撓み量が大きいほど傾斜が緩
やかになる。このようにこの特性曲線Ｃはストリップ条
件、テンションロールの剛性に応じて変化するから、予
め実験等によって求めておく必要がある。

〔作用〕

本発明に係るカテナリ型熱処理炉における’１ｉｌｆＡ
板の張力制御方法では、テンションロールの撓みを考慮
して予め実験等によって求めたロードセル荷重−ストリ
ップ張力特性図線によってロードセル荷重をストリップ
張力に換算するようにしたので、正確なストリップ張力
が得られ、このストリップ張力によって張力制御を行う
から、それだけ制御精度が向上し、ストリップの破断、
ストリップの炉底接触による品質悪化を防止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第５図は本発明の一実施例によるカテナリ
型熱処理炉における薄鋼板の張力制御方法を説明するた
めの図である６図において、ｌはカテナリ型焼鈍炉本体
であり、これは鋼板製炉穀１ａの内面を耐火断熱材１ｂ
で内張すしてなり、炉長手方向に所定間隔をあけて多数
のラジアントチューブ１ｃが配設され、また炉中央には
ストリップＷを支持するためのアスベストロール１ｄが
回転自在に配設されている。なお、ｉｓは予備のアスベ
ストロールである。

そして、上記炉本体１の人口、出口部には支持ロール２
．３が回転自在に設置され、この支持ロール２．３及び
上記アスベストロールｌｄ間にストリップＷが重油線状
に架は渡されている。また、図示していないが、上記出
口ロール３の外方にはストリップ駆動装置が配設されて
おり、該装置の駆動ローラによってストリツプＷは図示
矢印方向に所定速度で牽引される。

また、上記入口ロール２の外方には押圧ロール４、一対
のブライドルロール５ａ、５ｂが配設されており、この
ブライドルロール５ａ、５ｂはゴム製のスリップを防止
できるように構成されたもので、これは一対の駆動モー
タ６ａ、６ｂによって駆動される。そしてストリップＷ
はこのブライドルロール５ａ、５ｂに滑りのない状態に
巻回されており、このモータ６ａ、６ｂの回転速度を変
化させることによってストリップＷの張力が加減される
。

そして、上記ブライドルロール５ｂと押圧ロール４との
間には、テンションロール７が配設されている。このテ
ンションロール７はストリップＷに作用するストリップ
張力を検出するためのものであり、ブライドルロール５
ｂと押圧ロール４とを結ぶパスラインに対して直角方向
に移動自在に配置されている。そしてこのテンションロ
ール７の両端部にはロードセル８が配設されており、こ
のロードセルはテンションロール７による押圧力でもっ
てロードセル荷重を検出する。

９はロードセル８からのロードセル荷重と比例した荷重
を、例えば第２図の直線Ｂに基づく概略ストリップ張力
として出力するテンションメータ、１０は本実施例の特
徴である補正手段としての換算装置であり、これは上記
直線Ｂに基づく概略ストリップ張力を曲ｖＡＣに基づく
精密ストリップ張力に換算して出力する。１１は上記精
密ストリップ張力と設定張力との偏差量を増幅出力する
偏差増幅器、１２はストリップ張力を偏差増幅器１１か
らの偏差張力に応じた大きさにするためのブライドルロ
ール回転速度を出力する速度制御器であここで上記換算
装置１０としては、例えば関数発生器、あるいはデジタ
ル記憶器が採用できる。

上記関数発生器は、入力−出力特性が上記曲線Ｃあるい
はこの曲線Ｃに近似した例えば５点折れ線になるように
構成しておけばよい、また、デジタル記憶器は、デジタ
ル入力値に対して上記曲線Ｃ上の出力値を記憶させてお
けばよい。

次に、上記装置によって本発明の一実施例方法を実施す
る場合について説明する。

本実施例方法においては、ストリップＷによる上記押圧
ロール４とブライドルロール５ｂ間のパスラインに対す
る直角方向の荷重がロードセル８によって卓食出される
。このロードセル８からのロードセル荷重が例えばＧ、
の場合は従来方法では、ロードセル荷重Ｇ、をテンショ
ンメータ９によって、直線Ｂに基づいて概略ストリップ
張力Ｐ、を求め、この張力Ｐ、が設定張力に一敗するよ
うブライドルロール５ａ、５ｂの回転速度を制御するよ
うにしていた。これに対して本実施例では、上記テンシ
ョンメータ９からの出力Ｐ１は換算装置ｌＯに入力され
、ここで曲線Ｃに基づく精密ストリップ張力Ｐ８に換算
される。この換算された張力Ｐ３が偏差増幅器１１に入
力され、ここで設定張力Ｐとの偏差量である偏差張力Ｐ
０が求められ、この偏差張力は速度制御器１２に入力さ
れる。この速度制御器では、その時点での設定速度Ｖに
おいて、上記偏差張力Ｐ、を得るためのブライドルロー
ル５ａ、５ｂの回転速度の増減量を演算し、この増減量
に応じた回転速度を得るための速度信号Ｓを駆動モータ
６ａ、６ｂに出力する。その結果上記偏差張力Ｐ、が正
、つまり上記換算されたストリップ張力が設定張力より
大きい場合はこの差に応じてブライドルロール５ａ、５
ｂの回転速度が速くなるよう制御され、実際の張力が設
定張力に近領していくこととなる。

このように本実施例方法では、テンションロールの撓み
によるロードセル荷重の誤差を補正するようにしたので
、より実際に近いストリップ張力を得ることができ、従
ってストリップ張力の制御精度を向上できるので、以下
の効果がある。

（ｉ）張力が過大の場合に生じる炉内でのストリップの
破断を大幅に減少できる。

（１１）張力が過小の場合に生じる炉底部へのストリッ
プの接触による製品品質の低下の問題を防止できる。

なお、上記実施例では、テンシランメータ９によってロ
ードセル荷重から概略のストリップ張力を求め、これを
換算器ｌＯによって清書なストリップ張力に換算するよ
うにしたが、本発明では、必ずしもこのようにロードセ
ル荷重から２段階で真の値に近いストリップ張力を求め
るだけではなく、ロードセル荷重から直接上記真価に近
いストリップ張力を求めるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係るカテナリ型熱処理炉における
薄鋼板の張力制御方法によれば、ロードセル荷重をスト
リップ張力に換算する際に、テンションロールの撓量が
大きいほどストリップ張力を大きい値に補正するように
したので、張力制御の精度を向上でき、ストリップの炉
内での破断。

品質低下を大幅に抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例によるカテナリ
型熱処理炉における薄鋼板の張力制御方法を説明するた
めの図であり、第１図は張力制御装置の概略構成図、第
２図はそのロードセル荷重−ストリップ張力特性図、第
３図はテンションロール部分の側面図、第４図はその正
面図、第５図゛は上記張力制御装置が適用されたカテナ
リ型焼鈍炉本体の断面側面図である。 図において、ｌは炉本体、２は入口支持ロール、３は出
口支持ロール、４はテンションロール、５ａ、５ｂはブ
ライドルロール、８はロードセル、１０は換算装置であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄鋼板を炉本体の入口部及び出口部に配設された
   支持ロールにより垂曲線状に支持した状態で搬送しつつ
   熱処理するカテナリ型熱処理炉において、上記鋼板によ
   るテンションロールへの荷重をロードセルによって検出
   し、該検出荷重を鋼板に作用する張力に換算し、該換算
   張力が設定張力になるようにブライドルロールの回転速
   度を制御するようにした薄鋼板の張力制御方法であって
   、上記ロードセル荷重を薄鋼板張力に換算する際に、テ
   ンションロールの軸直角方向への撓量が大きいほど鋼板
   張力を大きな値に補正するようにしたことを特徴とする
   カテナリ型熱処理炉における薄鋼板の張力制御方法。